(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子内視鏡からの映像信号を処理してモニタに表示させる電子内視鏡用プロセッサであって、
前記映像信号からフレーム毎に画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データを複数記憶する第１及び第２の画像記憶手段と、
前記画像データを前記モニタに表示可能なビデオ信号に変換する信号処理手段と、
前記信号処理手段並びに前記第１及び第２の画像記憶手段を制御する制御手段と、
前記第１及び第２の画像記憶手段に記憶された画像データが出力される時に、該出力される画像データと１つ前に出力された画像データとを比較して差分値を求め、該差分値に基づいて前記電子内視鏡の先端部の移動量を検出する動き検出手段と、
を有し、
前記制御手段は、
前記画像データ生成手段によって生成される画像データを前記信号処理手段に逐次出力すると共に、前記第１及び第２の画像記憶手段に逐次記憶させる第１のモードと、
前記第１の画像記憶手段に記憶された画像データを前記信号処理手段に出力すると共に、前記画像データ生成手段によって生成される画像データを逐次前記第２の画像記憶手段に記憶させる第２のモードと、
前記第２の画像記憶手段に記憶された画像データを前記信号処理手段に出力すると共に、前記画像データ生成手段によって生成される画像データを逐次前記第１の画像記憶手段に記憶させる第３のモードと、
のいずれかによって制御するものであり、
前記第２又は第３のモードにおいては、前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データを記憶された時間が新しいものから順に前記信号処理手段に出力する第１再生モードと、前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データのうちの一つを繰り返し前記信号処理手段に出力する第２再生モードと、を切り換え可能であり、
前記第１再生モードの時に、前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を前記移動量に応じた回数ずつ前記信号処理手段に出力する
ことを特徴とする電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１再生モードの時に、前記移動量を所定の第１の閾値と比較し、前記移動量が前記第１の閾値以下の場合に前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を１回ずつ前記信号処理手段に出力し、前記移動量が前記第１の閾値より大きい場合に前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を前記移動量に応じて複数回ずつ前記信号処理手段に出力することを特徴とする請求項１に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１再生モードの時に、前記移動量を前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値と比較し、前記移動量が前記第２の閾値以下の場合に前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを前記移動量に応じて少なくとも１つ以上間引いて前記信号処理手段に出力することを特徴とする請求項２に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項４】
前記第１のモードから前記第２又は第３のモードへの切り換えを行うための制御信号の入力を受け付けると共に、該制御信号が入力された時に該第２のモードと第３のモードのいずれに切り換えるかを判定する判定手段を有し、
前記制御手段は、前記判定手段による判定結果に基づいて、前記第１のモードから前記第２又は第３のモードへの切り換えを行う
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項５】
前記判定手段は、前記制御信号が入力される度に、前記第２のモードと前記第３のモードとを交互に切り換えるように判定することを特徴とする請求項４に記載の電子内視鏡用プロセッサ。
【請求項６】
内視鏡画像を映像信号として出力する電子内視鏡と、前記映像信号を処理してモニタに表示させる電子内視鏡用プロセッサと、を備えた電子内視鏡装置であって、
前記電子内視鏡は、前記電子内視鏡の先端部の速度を検出する速度センサを有し、
前記電子内視鏡用プロセッサは、
前記映像信号からフレーム毎に画像データを生成する画像データ生成手段と、
前記画像データが生成された時に、前記速度センサの出力に基づいて前記電子内視鏡の先端部の移動量を検出する動き検出手段と、
前記画像データ生成手段によって生成される画像データと前記移動量とを関連付けて複数記憶する第１及び第２の画像記憶手段と、
前記画像データを前記モニタに表示可能なビデオ信号に変換する信号処理手段と、
前記信号処理手段並びに前記第１及び第２の画像記憶手段を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、
前記画像データ生成手段によって生成される画像データを前記信号処理手段に逐次出力すると共に、前記画像データ生成手段によって生成される画像データと前記移動量とを関連付けて前記第１及び第２の画像記憶手段に逐次記憶させる第１のモードと、
前記第１の画像記憶手段に記憶された画像データを前記信号処理手段に出力すると共に、前記画像データ生成手段によって生成される画像データと前記移動量とを関連付けて前記第２の画像記憶手段に逐次記憶させる第２のモードと、
前記第２の画像記憶手段に記憶された画像データを前記信号処理手段に出力すると共に、前記画像データ生成手段によって生成される画像データと前記移動量とを関連付けて前記第１の画像記憶手段に逐次記憶させる第３のモードと、
のいずれかによって制御するものであり、
前記第２又は第３のモードにおいては、前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データを記憶された時間が新しいものから順に前記信号処理手段に出力する第１再生モードと、前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データのうちの一つを繰り返し前記信号処理手段に出力する第２再生モードと、を切り換え可能であり、
前記第１再生モードの時に、前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を関連付けされた前記移動量に応じた回数ずつ前記信号処理手段に出力する
ことを特徴とする電子内視鏡装置。
【請求項７】
前記速度センサが、前記電子内視鏡の先端部の表面に配置されていることを特徴とする請求項６に記載の電子内視鏡装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第１再生モードの時に、前記移動量を所定の第１の閾値と比較し、前記移動量が前記第１の閾値以下の場合に前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を１回ずつ前記信号処理手段に出力し、前記移動量が前記第１の閾値より大きい場合に前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を前記移動量に応じて複数回ずつ前記信号処理手段に出力することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の電子内視鏡装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記第１再生モードの時に、前記移動量を前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値と比較し、前記移動量が前記第２の閾値以下の場合に前記第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを前記移動量に応じて少なくとも１つ以上間引いて前記信号処理手段に出力することを特徴とする請求項８に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１０】
前記第１のモードから前記第２又は第３のモードへの切り換えを行うための制御信号の入力を受け付けると共に、該制御信号が入力された時に該第２のモードと第３のモードのいずれに切り換えるかを判定する判定手段を有し、
前記制御手段は、前記判定手段による判定結果に基づいて、前記第１のモードから前記第２又は第３のモードへの切り換えを行う
ことを特徴とする請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の電子内視鏡装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、前記制御信号が入力される度に、前記第２のモードと前記第３のモードとを交互に切り換えるように判定することを特徴とする請求項１０に記載の電子内視鏡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子内視鏡からの映像信号を処理してモニタ等に表示させる電子内視鏡用プロセッサ及び、上記電子内視鏡及び電子内視鏡用プロセッサを備えた電子内視鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
体腔内の観察及び診断のために、電子内視鏡装置が広く利用されている。電子内視鏡装置は、先端に撮像素子を備え、撮像素子によって撮影された画像の映像信号を出力する電子内視鏡と、電子内視鏡から出力される映像信号を処理し、所定の形式のビデオ信号（例えば、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号）に変換して、モニタ等に表示させる電子内視鏡用プロセッサとを有する。
【０００３】
電子内視鏡用プロセッサは、通常、電子内視鏡が撮影した画像を動画像としてモニタに表示させるものである。また、電子内視鏡用プロセッサは、観察部位をより詳細に観察できるようにする為、撮影した画像を静止画像としてモニタに表示させる機能も有する。
【０００４】
上記静止画像の表示は、例えば、電子内視鏡又は電子内視鏡用プロセッサに設けられた操作ボタンの押下をトリガとして行われる。すなわち、操作ボタンが押下された時点でモニタに表示されたフレーム、或いはその次のフレームの画像が、静止画として表示され続けることになる。
【０００５】
上記構成においては、電子内視鏡の使用者は、モニタに表示される動画像を確認しながら、適切なタイミングで操作ボタンを押下する必要がある。しかし、電子内視鏡を操作し、且つモニタを確認しながら操作ボタンを押下する必要があるため、操作ボタンを押下するタイミングの遅れ等により、所望の静止画像を得ることは容易ではなかった。例えば、観察部位が動いている状態で操作ボタンを押下すると、ブレや色ずれが生じた静止画像が取得されてしまうという問題があった。
【０００６】
このような、ブレや色ずれの発生を防止するため、例えば特許文献１に記載の機能を備えた電子内視鏡用プロセッサが提案されている。特許文献１に記載の電子内視鏡用プロセッサは、直近の複数フレームの画像データをメモリに蓄積する構成となっており、静止画像の取得を行うための操作（操作ボタンの押下等）が行われると、メモリに蓄積された複数フレームの画像データの中から、ブレや色ずれの少ないものを選択して、これを静止画像としてモニタに表示させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４９７２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の電子内視鏡用プロセッサを使用することにより、ブレや色ずれの少ない静止画像を得ることができる。しかしながら、内視鏡の先端部が動いている時に画像データの蓄積が行われた場合には、ブレや色ずれの少ない静止画像を選択するのが困難となり、一旦取得したとしても必ずしも所望の静止画像とは限らず、静止画像の撮り直しが必要となる場合もある。そして、改めて静止画像の撮り直しが必要となる場合には、再度メモリに画像データが蓄積されるまで待たねばならず、診察時間が延びてしまうという問題があった。
【０００９】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものである。すなわち、本発明は、静止画像の選択を容易にし、短時間で所望の静止画像を取得可能な電子内視鏡用プロセッサ及び電子内視鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明の電子内視鏡用プロセッサは、電子内視鏡からの映像信号を処理してモニタに表示させる電子内視鏡用プロセッサであって、映像信号からフレーム毎に画像データを生成する画像データ生成手段と、画像データを複数記憶する第１及び第２の画像記憶手段と、画像データをモニタに表示可能なビデオ信号に変換する信号処理手段と、信号処理手段並びに第１及び第２の画像記憶手段を制御する制御手段と、第１及び第２の画像記憶手段に記憶された画像データが出力される時に、該出力される画像データと１つ前に出力された画像データとを比較して差分値を求め、該差分値に基づいて電子内視鏡の先端部の移動量を検出する動き検出手段とを有し、制御手段は、画像データ生成手段によって生成される画像データを信号処理手段に逐次出力すると共に、第１及び第２の画像記憶手段に逐次記憶させる第１のモードと、第１の画像記憶手段に記憶された画像データを信号処理手段に出力すると共に、画像データ生成手段によって生成される画像データを逐次第２の画像記憶手段に記憶させる第２のモードと、第２の画像記憶手段に記憶された画像データを信号処理手段に出力すると共に、画像データ生成手段によって生成される画像データを逐次第１の画像記憶手段に記憶させる第３のモードとのいずれかによって制御するものであり、第２又は第３のモードにおいては、第１又は第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データを記憶された時間が新しいものから順に信号処理手段に出力する第１再生モードと、第１又は第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データのうちの一つを繰り返し信号処理手段に出力する第２再生モードとを切り換え可能であり、第１再生モードの時に、第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を移動量に応じた回数ずつ信号処理手段に出力することを特徴とする。
【００１１】
このような構成において、電子内視鏡が撮影した画像を動画像として観察する場合は第１のモードにて制御を行い、静止画像を取得する場合は、第２又は第３のモードに切り換えて、第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている直近の複数の画像データを画像の動き量（移動量）に応じた速度で巻戻して表示させ、次いで、適切な画像データを選択してモニタに表示させる。上記構成は、電子内視鏡が撮影した画像の画像データが、第１の画像記憶手段と第２の画像記憶手段の双方に記憶されるものであるため、第２のモードにて静止画像の表示を行った後、第１のモードに戻って動画像を表示させ、直ぐに動画像を確認しながら別の静止画像を取得しようとする場合であっても、第２の画像記憶手段には第２のモード中に電子内視鏡が撮影した画像を含む直近の画像データが記憶されているため、第３のモードにて静止画像を取得することが可能となる。また、第２又は第３のモードにおいては、モニタ上の画像の更新速度が画像の移動量に応じて変化するため、所望の静止画像を選択し易くなる。
【００１２】
また、制御手段は、第１再生モードの時に、移動量を所定の第１の閾値と比較し、移動量が第１の閾値以下の場合に第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を１回ずつ信号処理手段に出力し、移動量が第１の閾値より大きい場合に第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を移動量に応じて複数回ずつ信号処理手段に出力する構成とすることができる。このような構成においては、制御手段は、第１再生モードの時に、移動量を第１の閾値よりも小さい第２の閾値と比較し、移動量が第２の閾値以下の場合に第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを移動量に応じて少なくとも１つ以上間引いて信号処理手段に出力する構成としてもよい。
【００１３】
また、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えを行うための制御信号の入力を受け付けると共に、該制御信号が入力された時に該第２のモードと第３のモードのいずれに切り換えるかを判定する判定手段を有し、制御手段は、判定手段による判定結果に基づいて、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えを行う構成とすることができる。この場合、判定手段は、制御信号が入力される度に、第２のモードと第３のモードとを交互に切り換えるように判定する構成としてもよい。このような構成とすると、一旦静止画像をモニタに表示させたが、その静止画像がブレや色ずれが多い見づらいものであった場合、再度繰り返して静止画像の取得を行うことができる。
【００１４】
また、本発明の電子内視鏡装置は、内視鏡画像を映像信号として出力する電子内視鏡と、映像信号を処理してモニタに表示させる電子内視鏡用プロセッサとを備えた電子内視鏡装置であって、電子内視鏡は、電子内視鏡の先端部の速度を検出する速度センサを有し、電子内視鏡用プロセッサは、映像信号からフレーム毎に画像データを生成する画像データ生成手段と、画像データが生成された時に、速度センサの出力に基づいて電子内視鏡の先端部の移動量を検出する動き検出手段と、画像データ生成手段によって生成される画像データと移動量とを関連付けて複数記憶する第１及び第２の画像記憶手段と、画像データをモニタに表示可能なビデオ信号に変換する信号処理手段と、信号処理手段並びに第１及び第２の画像記憶手段を制御する制御手段とを有し、制御手段は、画像データ生成手段によって生成される画像データを信号処理手段に逐次出力すると共に、画像データ生成手段によって生成される画像データと移動量とを関連付けて第１及び第２の画像記憶手段に逐次記憶させる第１のモードと、第１の画像記憶手段に記憶された画像データを信号処理手段に出力すると共に、画像データ生成手段によって生成される画像データと移動量とを関連付けて第２の画像記憶手段に逐次記憶させる第２のモードと、第２の画像記憶手段に記憶された画像データを信号処理手段に出力すると共に、画像データ生成手段によって生成される画像データと移動量とを関連付けて第１の画像記憶手段に逐次記憶させる第３のモードとのいずれかによって制御するものであり、第２又は第３のモードにおいては、第１又は第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データを記憶された時間が新しいものから順に信号処理手段に出力する第１再生モードと、第１又は第２の画像記憶手段に記憶された複数の画像データのうちの一つを繰り返し信号処理手段に出力する第２再生モードとを切り換え可能であり、第１再生モードの時に、第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を関連付けされた移動量に応じた回数ずつ信号処理手段に出力することを特徴とする。
【００１５】
このような構成とすると、速度センサによって内視鏡先端部の速度を正確に検出することができるため、第２又は第３のモードにおいて、モニタ上の画像の更新速度が画像の変化量（移動量）に合致したものとなり、所望の静止画像がより選択し易くなる。
【００１６】
また、速度センサが、電子内視鏡の先端部の表面に配置される構成とすることができる。このような構成とすると、内視鏡先端部の速度をより正確に検出することができる。
【００１７】
また、制御手段は、第１再生モードの時に、移動量を所定の第１の閾値と比較し、移動量が第１の閾値以下の場合に第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を１回ずつ信号処理手段に出力し、移動量が第１の閾値より大きい場合に第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データの夫々を移動量に応じて複数回ずつ信号処理手段に出力する構成とすることができる。このような構成においては、制御手段は、第１再生モードの時に、移動量を第１の閾値よりも小さい第２の閾値と比較し、移動量が第２の閾値以下の場合に第１又は第２の画像記憶手段に記憶されている複数の画像データを移動量に応じて少なくとも１つ以上間引いて信号処理手段に出力する構成としてもよい。
【００１８】
また、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えを行うための制御信号の入力を受け付けると共に、該制御信号が入力された時に該第２のモードと第３のモードのいずれに切り換えるかを判定する判定手段を有し、制御手段は、判定手段による判定結果に基づいて、第１のモードから第２又は第３のモードへの切り換えを行う構成とすることができる。この場合、判定手段は、制御信号が入力される度に、第２のモードと第３のモードとを交互に切り換えるように判定する構成としてもよい。このような構成とすると、一旦静止画像をモニタに表示させたが、その静止画像がブレや色ずれが多い見づらいものであった場合、再度繰り返して静止画像の取得を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように、本発明によれば、静止画像の選択が容易となるため、短時間で所望の静止画像を取得可能な電子内視鏡用プロセッサ及び電子内視鏡装置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置のブロック図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡用プロセッサに内蔵されているフレームメモリの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡用プロセッサに内蔵されている動き検出回路の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置で実行される画像記憶再生処理を説明するタイミングチャートである。
【図５】図５は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置で実行される静止画再生動作を説明するタイミングチャートである。
【図６】図６は、本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置のブロック図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡用プロセッサに内蔵されているフレームメモリの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１から図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１を説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１のブロック図である。本実施形態の電子内視鏡装置１は、電子内視鏡１００と、電子内視鏡用プロセッサ２００と、モニタ３００を有する。
【００２３】
電子内視鏡１００の挿入管１１０の先端部（挿入管先端部）１１１近傍には、対物レンズ１２１及び撮像素子１２０が内蔵されている。対物レンズ１２１は、挿入管先端部１１１近傍の被写体像を撮像素子１２０の受光面上に結像するように配置されている。
【００２４】
撮像素子１２０は、その受光面上で結像した像に対応する映像信号を出力する。映像信号は、挿入管１１０の内部に挿通されている信号ケーブル１２３を介して、電子内視鏡用プロセッサ２００のＣＣＤプロセス回路２２１に送られる。撮像素子１２０は、電子内視鏡１００のコネクタ部１５０に内蔵されるＣＣＤ駆動回路（不図示）から撮像素子１２０に入力されるタイミングパルスによって制御されるようになっている。また、ＣＣＤ駆動回路によるタイミングパルスの出力タイミングは、コネクタ部１５０に内蔵されたマイコン（不図示）によって制御される。なお、図１では、説明の便宜上、電子内視鏡１００と電子内視鏡用プロセッサ２００とを離して記載しているが、電子内視鏡１００を使用する場合、電子内視鏡１００は、コネクタ部１５０によって電子内視鏡用プロセッサ２００と電気的及び光学的に接続される。
【００２５】
電子内視鏡用プロセッサ２００には、ＣＣＤプロセス回路２２１、Ａ／Ｄ変換回路２２２、フレームメモリ２２３、ビデオプロセス回路２２４、動き検出回路２５０、タイミング発生器２２５、ＣＰＵ２１０、スイッチ２４０、照明装置２３０が内蔵されている。ＣＣＤプロセス回路２２１は、撮像素子１２０から入力される映像信号に対しノイズ除去処理、増幅処理等を行ってＡ／Ｄ変換回路２２２に送る。Ａ／Ｄ変換回路２２２は、ＣＣＤプロセス回路２２１から受信したアナログの映像信号をデジタルの画像データに変換し、フレームメモリ２２３に出力する。フレームメモリ２２３は、複数フレームの画像データを保存可能なメモリで構成され（後述）、タイミング発生器２２５の制御に従って画像データを保存すると共に、保存されている画像データをビデオプロセス回路２２４に出力する。ビデオプロセス回路２２４は、フレームメモリ２２３から出力される画像データを所定の形式のビデオ信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換し、電子内視鏡用プロセッサ２００に接続されるモニタ３００に出力する。以上説明した処理によって、電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１近傍の映像が、モニタ３００に表示される。
【００２６】
電子内視鏡用プロセッサ２００のＣＰＵ２１０は、スイッチ２４０、タイミング発生器２２５等、電子内視鏡用プロセッサ２００の各構成要素と接続され、不図示のメモリに格納されているプログラムに従って電子内視鏡用プロセッサ２００及び電子内視鏡１００を統括的に制御する。スイッチ２４０は、ユーザが電子内視鏡用プロセッサ２００に各種設定及び指示を行うためのユーザインターフェースであり、例えば、静止画像を得るためのフリーズボタン２４０ａである。ＣＰＵ２１０は、スイッチ２４０からの入力に従って電子内視鏡用プロセッサ２００及び電子内視鏡１００の各制御を設定又は変更する。なお、本実施形態においては、電子内視鏡１００と電子内視鏡用プロセッサ２００が接続されると、電子内視鏡１００のスコープボタン１４０とＣＰＵ２１０とが接続される構成となっており、ＣＰＵ２１０はスコープボタン１４０の状態を監視可能に構成されている。すなわち、スコープボタン１４０が押されると、スコープボタン１４０が押されたことを示すスコープボタン入力信号ＳＢがＣＰＵ２１０に送られ、ＣＰＵ２１０は、電子内視鏡１００のスコープボタン１４０が押されたかどうかを判別することができる。
【００２７】
また、電子内視鏡用プロセッサ２００は、電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１近傍を照明するための照明光を生成する照明装置２３０を有する。以下、電子内視鏡用プロセッサ２００の照明装置としての機能について説明する。
【００２８】
図１に示されるように、電子内視鏡用プロセッサ２００は、ランプ２３１、絞り２３２及び集光レンズ２３３を有する。また、電子内視鏡１００の挿入管１１０からコネクタ部１５０に亘って、ライトガイド１３０が延在している。ライトガイド１３０の先端部１３１は、電子内視鏡１００の挿入管先端部１１１近傍に配置されており、その近傍には配光用レンズ（不図示）が配置されている。
【００２９】
電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵されているランプ２３１はランプ電源回路（不図示）からの電力供給によって照明光を生成する。そして、生成された照明光は、絞り２３２を通って集光レンズ２３３に入射する。ライトガイド１３０は、コネクタ部１５０から突出しており、電子内視鏡１００が電子内視鏡用プロセッサ２００に接続された状態では、電子内視鏡用プロセッサ２００の内部に挿入されるようになっている。そして、ライトガイド１３０が電子内視鏡用プロセッサ２００に挿入された状態では、ライトガイド１３０の基端部１３２は、集光レンズ２３３によって集光された照明光が入射するような位置に配置される。この結果、ランプ２３１によって生成された照明光は、ライトガイド１３０の基端部１３２に入射し、ライトガイド１３０を通って先端部１３１に達し、配光用レンズを通過して挿入管先端部１１１近傍の生体組織を照明する。なお、絞り２３２は、ＣＰＵ２１０によって制御されるようになっている。すなわち、ＣＰＵ２１０は、絞り２３２を制御して、ランプ２３１からライトガイド１３０の基端部１３２に入射する照明光の光量を調整し、照明光の明るさを変更することができる。
【００３０】
図２は、本実施形態の電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵されているフレームメモリ２２３の構成を示すブロック図である。
【００３１】
図２に示されるように、フレームメモリ２２３は、第１メモリ２２３ａ、第２メモリ２２３ｂ及びスイッチ回路２２３ｃを備えている。第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、例えば、ＤＲＡＭによって構成されるリング型メモリであり、Ａ／Ｄ変換回路２２２から出力されるデジタルの画像データが入力画像データＶＩＮとして入力される。本実施形態の第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、それぞれ２４０フレームの画像データが記憶できる構成となっている。また、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、それぞれタイミング発生器２２５と接続されており、第１メモリ２２３ａには書込みアドレスＷＡ及び第１メモリ読出しアドレスＲＡ１が入力され、第２メモリ２２３ｂには書込みアドレスＷＡ及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２が入力される。
【００３２】
書込みアドレスＷＡは、入力画像データＶＩＮを記憶する第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂ上の番地を表すデータであり、本実施形態においては、第１メモリ２２３ａと第２メモリ２２３ｂに共通の書込みアドレスＷＡが入力される。第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂのそれぞれは、タイミング発生器２２５によって書込み可能（読み出し禁止）とされている状態の時に、入力画像データＶＩＮを書込みアドレスＷＡで示される番地に記憶する。また、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂに記憶された入力画像データＶＩＮは、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２を指定することによって、読み出すことが可能である。第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、タイミング発生器２２５によって読み出し禁止（書込み可能）とされていない状態の時に、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２で示される番地に記憶されている画像データを読み出し、それぞれ第１メモリ出力ＭＯ１及び第２メモリ出力ＭＯ２として出力する。
【００３３】
スイッチ回路２２３ｃは、入力される信号をスイッチするための回路で、例えばマルチプレクサによって構成される。スイッチ回路２２３ｃには、第１メモリ出力ＭＯ１、第２メモリ出力ＭＯ２及びスルー画像信号ＴＳ（すなわち、入力画像データＶＩＮ）が入力され、タイミング発生器２２５の制御によって、第１メモリ出力ＭＯ１、第２メモリ出力ＭＯ２又はスルー画像信号ＴＳのいずれかが選択されて出力画像データＶＯＵＴとして出力される。そして、スイッチ回路２２３ｃから出力される出力画像データＶＯＵＴは、ビデオプロセス回路２２４及び動き検出回路２５０に送られる。
【００３４】
図３は、本実施形態の電子内視鏡用プロセッサ２００に内蔵されている動き検出回路２５０の構成を示すブロック図である。
【００３５】
図３に示されるように、本実施形態の動き検出回路２５０は、フレームメモリ２２３から入力される出力画像データＶＯＵＴを１フレーム分記録するメモリ２５１と、動き検出回路２５０に入力される出力画像データＶＯＵＴとメモリ２５１に記憶されている１フレーム前に入力された出力画像データＶＯＵＴとの差分を求める引算回路２５２と、引算回路２５２で求めた差分を所定の閾値と比較し２値化する２値化回路２５３と、２値化回路２５３で２値化した結果についてヒストグラムを求めるヒストグラム回路２５４とを有する。
【００３６】
動き検出回路２５０に入力される出力画像データＶＯＵＴは、メモリ２５１と引算回路２５２に送られる。メモリ２５１は、動き検出回路２５０に入力される出力画像データＶＯＵＴを１フレーム分新たに記憶しながら、既に記憶している１フレーム分の出力画像データＶＯＵＴを引算回路２５２に送る。すなわち、メモリ２５１を通ることによって、出力画像データＶＯＵＴが１フレーム分遅延することとなる。
【００３７】
引算回路２５２は、動き検出回路２５０に新たに入力される出力画像データＶＯＵＴと、メモリ２５１から出力される１フレーム前の出力画像データＶＯＵＴとを比較し、差分を求める。具体的には、新たに入力される出力画像データＶＯＵＴを構成する各画素の輝度データと１フレーム前の出力画像データＶＯＵＴを構成する各画素の輝度データについて、対応する画素毎に引算を行い、その結果を絶対値に変換して差分画像として記録する。以上のように、引算回路２５２は、フレームメモリ２２３から動き検出回路２５０に入力される各出力画像データＶＯＵＴの変化量を求めている。従って、１フレーム前の出力画像データＶＯＵＴに対して変化量が大きい（すなわち、動きが大きい）出力画像データＶＯＵＴが入力されるほど、差分画像において大きな絶対値を有する画素が多くなることとなる。
【００３８】
２値化回路２５３は、引算回路２５２で求めた画素毎の差分値について、所定の閾値と比較する。そして、差分値が所定の閾値以上の場合には、その画素は「１」とされ、差分値が所定の閾値よりも小さい場合には、その画素は「０」とされる。すなわち、２値化回路２５３は、変化量が大きい（すなわち、動きが大きい）画素と変化量が小さい（すなわち、動きが小さい）画素とを分別する。２値化回路２５３は、出力画像データＶＯＵＴを構成する全ての画素について２値化処理を行い、その結果を２値化画像として記録する。
【００３９】
ヒストグラム回路２５４は、２値化回路２５３で求めた２値化画像について、ヒストグラムを求める。具体的には、２値化画像を構成する全ての画素のデータをスキャン（走査）し、データが「１」である画素をカウントする。上述のように、２値化画像において「１」のデータを有する画素は、変化量が大きい（すなわち、動きが大きい）画素であることを示すため、「１」のデータを有する画素のカウント値は、出力画像データＶＯＵＴの変化量を表すこととなる。そして、ヒストグラム回路２５４で求められた「１」のデータを有する画素のカウント値（ヒストグラム値ＨＶ）が、各出力画像データＶＯＵＴの動き量ＭＤとして、タイミング発生器２２５に送られる。
【００４０】
以上のように、本実施形態の電子内視鏡用プロセッサ１に内蔵されている動き検出回路２５０は、フレームメモリ２２３から入力される出力画像データＶＯＵＴの動き量ＭＤをヒストグラム値ＨＶとして逐次求め、タイミング発生器２２５に送る構成となっている。そして、タイミング発生器２２５は、ＣＰＵ２１０及び動き検出回路２５０によって制御されており、ＣＰＵ２１０が後述する画像記憶再生処理を実行する時、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶されている入力画像データＶＩＮが、ヒストグラム値ＨＶに応じて読み出される。後述するように、画像記憶再生処理は、第１メモリ２２３ａ及び／又は第２メモリ２２３ｂに新たな入力画像データＶＩＮを記憶しながら、既に記憶されている入力画像データＶＩＮを巻戻して再生する処理である。そして、画像記憶再生処理において、ヒストグラム値ＨＶの値に応じて、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶されている入力画像データＶＩＮを順次読み出して再生する通常巻戻し再生、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶されている入力画像データＶＩＮを２回ずつ読み出して再生するスロー巻戻し再生が実行される。具体的には、本実施形態においては、ヒストグラム値ＨＶが２００以下の値を取る場合を、所望の静止画像を取得するのに適した基準の再生速度とし、ヒストグラム値ＨＶが２００よりも大きい場合（すなわち、出力画像データＶＯＵＴの動き量ＭＤが大きい場合）、ゆっくりとした動きの画像となるようにスロー巻き戻し再生を行う。すなわち、ヒストグラム値ＨＶに対して所定の閾値を設定し（本実施形態の場合は、２００）、ヒストグラム値ＨＶに応じて巻き戻し再生の再生速度を調整することで、所望の静止画像を取得しやすいように構成している。
【００４１】
図４を参照しながら本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される画像記憶再生処理について説明する。図４は、本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される画像記憶再生処理を説明するタイミングチャートである。なお、図４において、図１〜図３と共通する信号に対しては同じ符号を付している。
【００４２】
電子内視鏡１００、電子内視鏡用プロセッサ２００及びモニタ３００の電源が入ると、上述のように、撮像素子１２０から出力される映像信号が、ＣＣＤプロセス回路２２１に送られ、さらにＡ／Ｄ変換回路２２２でデジタル化され、入力画像データＶＩＮが順にフレームメモリ２２３に入力される。また、電子内視鏡用プロセッサ２００のＣＰＵ２１０は、不図示のメモリに格納されているプログラムを実行し、画像記録再生処理をスタートする。
【００４３】
図４は、フレームメモリ２２３に入力及び出力される各信号（データ）、スコープボタン１４０が押されたことを示すスコープボタン入力信号ＳＢ、フリーズボタン２４０ａが押されたことを示すフリーズボタン入力信号ＦＢ及びヒストグラム値ＨＶの様子を示している。なお、入力画像データＶＩＮに示される数字（括弧無し）は、説明の便宜上使用するものであり、フレームメモリ２２３に順に入力される入力画像データＶＩＮのフレーム番号を示している。また、スルー信号ＴＳ、第１メモリ出力ＭＯ１、第２メモリ出力ＭＯ２、出力画像データＶＯＵＴに示される数字（括弧無し）は、これら各信号と入力画像データＶＩＮとの対応関係を示している。例えば、出力画像データＶＯＵＴの「２３８」という出力は、「フレーム番号：２３８」としてフレームメモリ２２３に入力された入力画像データＶＩＮが出力されることを意味する。また、書込みアドレスＷＡ、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２に示される括弧付の数字は、アクセスするべき第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂの番地（アドレス）を示している。また、ヒストグラム値ＨＶは、上述のように、出力画像データＶＯＵＴの動き量ＭＤを表すデータである。
【００４４】
図４に示されるように、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂが書込み可能（読み出し禁止）の状態（スコープボタン入力信号ＳＢが入力されるＴ１までの間）では、入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力されると、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂの書込みアドレスＷＡで示されるアドレスに入力画像データＶＩＮが記憶される。そして、書込みアドレスＷＡは、タイミング発生器２２５の制御によって入力画像データＶＩＮが記憶される度にインクリメントされる。従って、この状態では、フレームメモリ２２３に連続して入力される入力画像データＶＩＮが第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂの書込みアドレスＷＡで示されるアドレスに順に記憶されていく。なお、上述のように、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂは、それぞれ２４０フレームの画像データを記憶することが可能なリング型メモリで構成されているため、２４０番目のフレームの画像データを記憶した後は、書込みアドレスＷＡは「１」とされ、１番目のフレームの画像データを記憶したメモリ領域に２４１番目のフレームの画像データが上書きされる。このように、スコープボタン１４０が押されるまでの間（スコープボタン入力信号ＳＢが入力されるＴ１までの間）は、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂのそれぞれに、２４０フレーム分の画像データが逐次更新されながら記憶されている。また、スイッチ回路２２３ｃは、スコープボタン１４０が押されるまでの間、タイミング発生器２２５の制御によってスルー信号ＴＳを選択して出力するように構成されている。従って、入力画像データＶＩＮと同じデータが出力画像データＶＯＵＴとして出力される。このように、第１メモリ２２３ａ及び第２メモリ２２３ｂに入力画像データＶＩＮを逐次記憶し、スルー信号ＴＳを出力画像データＶＯＵＴとして出力する状態を第１のモードと称する。
【００４５】
第１のモード中、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ１）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第１の巻戻し再生処理を実行する。第１の巻戻し再生処理が実行されると、タイミング発生器２２５はＣＰＵ２１０の制御に従って、第１メモリ２２３ａを書込み禁止（読み出し可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力を第１メモリ出力ＭＯ１に切換えた上で、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１を直前の書込みアドレスＷＡの値に設定する。そして、新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に、ヒストグラム値ＨＶに応じた第１メモリ読出しアドレスＲＡ１が設定されて、第１メモリ２２３ａに記憶された画像データが読み出される。具体的には、本実施形態においては、ヒストグラム値ＨＶが２００以下の値を取る場合、所望の静止画像を取得しやすい基準の再生速度であると判断し、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１をディクリメントして１フレーム前の画像データを読み出して巻戻し再生を行う（期間Ａ１）。一方、ヒストグラム値ＨＶが２００よりも大きい値を取るとき、基準の再生速度よりも早い（例えば、挿入部先端部１１１が動いている）と判断し、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１が維持された状態で同じ画像データを２回ずつ読み出しながら巻戻し再生を行う（期間Ｂ１）。図４の場合、スコープボタン１４０が押された時（Ｔ１）、直前の書込みアドレスＷＡは「２」であり、このアドレスに記憶されているのは「フレーム番号：２４２」の入力画像データＶＩＮである。従って、スコープボタン１４０が押されると、先ず第１メモリ読出しアドレスＲＡ１には「２」が設定され、「フレーム番号：２４２」の入力画像データＶＩＮが読み出される。そして、この時、「フレーム番号：２４２」の入力画像データＶＩＮが、２回繰り返して読み出されることとなるため、ヒストグラム値ＨＶは「０」（すなわち、１フレーム前の画像データとの差がないと判断されること）となり、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１はディクリメントされる。その結果、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１が「１」となり、「フレーム番号：２４１」が読み出される。図４に示すように、ヒストグラム値ＨＶが２００以下の場合（すなわち、期間Ａ１）、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１は、例えば、「１」、「２４０」、「２３９」・・・とディクリメントされ、「フレーム番号：２４１」、「フレーム番号：２４０」、「フレーム番号：２３９」・・・の入力画像データＶＩＮが順に読み出され、出力される。一方、ヒストグラム値ＨＶが２００よりも大きい値を取る場合（すなわち、期間Ｂ１）、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１はディクリメントされず、例えば、「２３９」が維持され、「フレーム番号：２３９」が繰り返し読み出される。そして、「フレーム番号：２３９」が２回繰り返して読み出されると、ヒストグラム値ＨＶは「０」（すなわち、１フレーム前の画像データとの差がないと判断されること）となり、次いで第１メモリ読出しアドレスＲＡ１がディクリメントされる。その結果、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１は「２３８」となり、「フレーム番号：２３８」が読み出される。図４の場合、「フレーム番号：２３９」の出力画像データＶＯＵＴから「フレーム番号：２３８」の出力画像データＶＯＵＴに切り換わった時の変化量（動き量ＭＤ）が大きいため（ヒストグラム値ＨＶ：４８１）、「フレーム番号：２３８」についても２回繰り返して読み出される。
【００４６】
このように、本実施形態の第１の巻戻し再生処理においては、ヒストグラム値ＨＶの値に応じて、第１メモリ２２３ａに記憶された画像データの読出し回数を変更している。そして、第１の巻戻し再生処理が実行されると、第１メモリ２２３ａに記憶された画像データは、最新のフレームのものから順に古いフレームが読み出されることとなり、映像的に巻戻されて出力されることとなる。なお、本実施形態の第１メモリ２２３ａは、２４０フレームの画像データを記憶することが可能なリング型メモリで構成されているため、２４０フレーム分を巻戻した後は、再度最新のフレーム（図４中、フレーム番号：２４２）に戻って、再び順に古いフレームが読み出されることとなる。なお、第１の巻戻し再生処理が実行されても、第２メモリ２２３ｂは、依然として読み出し禁止（書込み可能）の状態にあり、書込みアドレスＷＡで示されるアドレスに入力画像データＶＩＮが順に記憶されている。上述のように、第２メモリ２２３ｂに入力画像データＶＩＮを記憶しながら第１メモリ２２３ａから画像データを読み出し、第１メモリ出力ＭＯ１を出力画像データＶＯＵＴとして出力する状態を第２のモードと称する。
【００４７】
第２のモード中、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ２）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第１の巻戻し再生処理を停止する。第１の巻戻し再生処理が停止されると、タイミング発生器２２５はＣＰＵ２１０の制御に従って、第１メモリを読み出し禁止（書込み可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力をスルー信号ＴＳに切換える。これによって、第１メモリ２２３ａには再び入力画像データＶＩＮが順に記憶されていくこととなり、入力画像データＶＩＮと同じデータが出力画像データＶＯＵＴとして出力されることとなる。すなわち、第１のモードに戻ることとなる。
【００４８】
続いてＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ３）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第２の巻戻し再生処理を実行する。第２の巻戻し再生処理が実行されると、タイミング発生器２２５は、ＣＰＵ２１０の制御に従って、第２メモリ２２３ｂを書込み禁止（読み出し可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力を第２メモリ出力ＭＯ２に切換えた上で、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２を直前の書込みアドレスＷＡの値に設定する。そして、新たな入力画像データＶＩＮがフレームメモリ２２３に入力される度に、ヒストグラム値ＨＶに応じた第２メモリ読出しアドレスＲＡ２が設定されて、第２メモリ２２３ｂに記憶された画像データが読み出される。具体的には、本実施形態においては、ヒストグラム値ＨＶが２００以下の値を取る場合、所望の静止画像を取得しやすい基準の再生速度であると判断し、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２をディクリメントして１フレーム前の画像データを読み出して巻戻し再生を行う（期間Ａ２）。一方、ヒストグラム値ＨＶが２００よりも大きい値を取るとき、基準の再生速度よりも早い（例えば、挿入部先端部１１１が動いている）と判断し、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２が維持された状態で同じ画像データを２回ずつ読み出しながら巻戻し再生を行う（期間Ｂ２）。図４の場合、スコープボタン１４０が押された時（Ｔ３）、直前の書込みアドレスＷＡは「１」であり、このアドレスに記憶されているのは「フレーム番号：７２１」の入力画像データＶＩＮである。従って、スコープボタン１４０が押されると、先ず第２メモリ読出しアドレスＲＡ２には「１」が設定され、「フレーム番号：７２１」の入力画像データＶＩＮが読み出される。そして、この時、「フレーム番号：７２１」の入力画像データＶＩＮが、２回繰り返して読み出されることとなるため、ヒストグラム値ＨＶは「０」（すなわち、１フレーム前の画像データとの差がないと判断されること）となり、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２はディクリメントされる。上述のように第２メモリ２２３ｂはリング型メモリであるため、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２がディクリメントされると、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２が「１」から「２４０」となり、「フレーム番号：７２０」が読み出される。図４に示すように、ヒストグラム値ＨＶが２００以下の場合（例えば、Ｔ８以降の期間Ａ２）、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２は、例えば、「３」、「２」、「１」・・・とディクリメントされ、「フレーム番号：７２３」、「フレーム番号：７２２」、「フレーム番号：７２１」・・・の入力画像データＶＩＮが順に読み出され、出力される。一方、ヒストグラム値ＨＶが２００よりも大きい値を取る場合（すなわち、期間Ｂ２）、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２はディクリメントされず、例えば、「２３９」が維持され、「フレーム番号：７１９」が繰り返し読み出される。そして、「フレーム番号：７１９」が２回繰り返して読み出されると、ヒストグラム値ＨＶは「０」（すなわち、１フレーム前の画像データとの差がないと判断されること）となり、次いで、第２メモリ読出しアドレスＲＡ２がディクリメントされる。
【００４９】
このように、本実施形態の第２の巻戻し再生処理においては、ヒストグラム値ＨＶの値に応じて、第２メモリ２２３ｂに記憶された画像データの読出し回数を変更している。そして、第２の巻戻し再生処理が実行されると、第２メモリ２２３ｂに記憶された画像データは、最新のフレームから順に古いフレームが読み出されることとなり、映像的に巻戻されて出力されることとなる。なお、本実施形態の第２メモリ２２３ｂは、２４０フレームの画像データを記憶することが可能なリング型メモリで構成されているため、２４０フレーム分を巻戻した後は、再度最新のフレーム（図４中、フレーム番号：７２１）に戻って、再び順に古いフレームが読み出されることとなる。なお、第２の巻戻し再生処理が実行されても、第１メモリ２２３ａは、依然として読み出し禁止（書込み可能）の状態であり、書込みアドレスＷＡで示されるアドレスに入力画像データＶＩＮが順に記憶されている。上述のように、第１メモリ２２３ａに入力画像データＶＩＮを記憶しながら第２メモリ２２３ｂから画像データを読み出し、第２メモリ出力ＭＯ２を出力画像データＶＯＵＴとして出力する状態を第３のモードと称する。
【００５０】
第３のモード中、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出すると（Ｔ４）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第２の巻戻し再生処理を停止する。第２の巻戻し再生処理が停止されると、タイミング発生器２２５はＣＰＵ２１０の制御に従って、第２メモリを読み出し禁止（書込み可能）の状態にし、スイッチ回路２２３ｃの出力をスルー信号ＴＳに切換える。これによって、第２メモリ２２３ｂには再び入力画像データＶＩＮが順に記憶されていくこととなり、入力画像データＶＩＮと同じデータが出力画像データＶＯＵＴとして出力されることとなる。すなわち、第１のモードに戻ることとなる。なお、これ以降にスコープボタン１４０が押されたことを検出した場合には、上述のモードの遷移、すなわち、スコープボタン１４０が押されたことを検出する度に第２のモード、第１のモード、第３のモード、第１のモードが順に切り換わることとなる。
【００５１】
以上のように、本実施形態の電子内視鏡装置１においては、ＣＰＵ２１０によってスコープボタン１４０が押されたことを検出する度に、第１のモードから第２のモード、第１のモード、第３のモード、第１のモードの順に切換えられる構成となっている。そして、第２のモードでは、第２メモリ２２３ｂに入力画像データＶＩＮを記憶しながら第１メモリ２２３ａから画像データを読み出し、第１メモリ出力ＭＯ１を出力画像データＶＯＵＴとして出力し、第３のモードでは、第１メモリ２２３ａに入力画像データＶＩＮを記憶しながら第２メモリ２２３ｂから画像データを読み出し、第２メモリ出力ＭＯ２を出力画像データＶＯＵＴとして出力するように構成されている。すなわち、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂのどちらか一方が画像データを読み出す状態（書込み禁止状態）となっていても、他方が継続して入力画像データＶＩＮを順に記憶しているため、第１の巻戻し再生処理又は第２の巻戻し再生処理中であっても最新の２４０フレーム分の画像は第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂのどちらか一方に記憶されていることとなる。従って、後述するように、本実施形態では、第２のモード又は第３のモードの時に静止画を取得するように構成し、メモリへの新たな画像データの蓄積を待たずして、繰り返し静止画像の撮り直しが可能となるようにしている。
【００５２】
図５は、本実施形態の電子内視鏡装置１で実行される静止画再生動作を説明するタイミングチャートであり、図４のＴ５〜Ｔ６に相当するタイミングを詳細に説明するものである。なお、図５において、図４と共通する信号に対しては同じ符号を付している。また、説明の便宜のため、ヒストグラム値ＨＶが２００以下の値を取る場合のみ示しているが、実際には図４に示すように、ヒストグラム値ＨＶが２００より大きな値を取る場合がある。
【００５３】
第２のモード中、ＣＰＵ２１０によってフリーズボタン２４０ａ（図１）が押されたことを検出すると（Ｔ５）、ＣＰＵ２１０はタイミング発生器２２５を制御し、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１のディクリメントを中止し、第１の巻戻し再生処理を一時停止する。そして、ＣＰＵ２１０によってフリーズボタン２４０ａ（図１）が押されている間（Ｔ５〜Ｔ６の期間）、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１は、フリーズボタン２４０ａが押される直前の値を維持する（図５の場合、「２３５」）。従って、フリーズボタン２４０ａが押されている間、第１メモリ２２３ａは、当該アドレスに記憶されている「フレーム番号：２３５」の入力画像データＶＩＮを繰り返し出力し続ける。従って、フリーズボタン２４０ａが押されている間（Ｔ５〜Ｔ６の期間）、モニタ３００上には「フレーム番号：２３５」の静止画が表示されることとなり、ヒストグラム値ＨＶは「０」となる。
【００５４】
図４におけるＴ７〜Ｔ８の期間は、第３のモード中にフリーズボタン２４０ａ（図１）が押された場合であるが、この場合もＴ５〜Ｔ６の期間と同様の処理により、静止画像が得られる。
【００５５】
以上のように、本実施形態では、第２のモード又は第３のモードの時に静止画を取得するように構成したため、メモリへの新たな画像データの蓄積を待たずして、繰り返し静止画像の撮り直しが可能となる。従って、一回の操作で所望の静止画像が取得できなかった場合に、繰り返し静止画像を撮り直す操作を行ったとしても、比較的短時間で所望の静止画像を取得できる。また、第２のモード又は第３のモードにおいては、ヒストグラム値ＨＶの値に応じて、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶された画像データの読出し回数を変更することにより、再生速度を可変するように構成したため、所望の静止画像の選択がしやすく、所望の静止画像を取得するまでの時間は、従来と比較してより一層短縮される。
【００５６】
以上が、本発明の第１の実施の形態の説明であるが、本発明は、上述した実施形態の構成に限定されるものではなく、発明の技術的思想の範囲内において様々な変形が可能である。例えば、本実施形態においては、ヒストグラム値ＨＶが２００以下の値を取る場合を、所望の静止画像を取得するのに適した基準の再生速度としたが、この値に限定されるものではなく、また、ユーザがスイッチ２４０を操作することによって、この値を可変できる構成としてもよい。
【００５７】
また、本実施形態においては、ヒストグラム値ＨＶの値が所定の閾値（第１の閾値）より大きいか否かを判断し、所定の閾値以下の場合には、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶されている入力画像データＶＩＮを順次読み出して再生する通常巻戻し再生を実行し、所定の閾値より大きい場合には、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶されている入力画像データＶＩＮを２回ずつ読み出して再生するスロー巻戻し再生を実行する構成としたが、この構成に限定されるものではない。例えば、上記第１の閾値よりも小さい第２の閾値を更に設け、ヒストグラム値ＨＶが第２の閾値よりも小さい場合には、読み出し回数を「０」として第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶されている入力画像データＶＩＮを間引いて、高速に巻戻し再生を行う構成としてもよい。この場合、再生速度が基準の再生速度となるように、ヒストグラム値ＨＶの値に応じて間引き数を可変とする構成としてもよい。また、スロー巻戻し再生においても、再生速度が基準の再生速度となるように、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶されている入力画像データＶＩＮの読出し回数をヒストグラム値ＨＶの値に応じて可変とする構成としてもよい。また、第１メモリ２２３ａ又は第２メモリ２２３ｂに記憶されている入力画像データＶＩＮを読み出す回数及び間引き数は、ユーザがスイッチ２４０を操作することによって、可変できる構成としてもよい。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、図６及び図７を参照して、本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置１０を説明する。図６は、本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置のブロック図である。本発明の第２の実施形態に係る電子内視鏡装置１０は、挿入管先端部１１１の撮像素子１２０の周辺部に速度センサ１２５０を有し、動き検出回路２５００が、速度センサ１２５０からの出力をＡ／Ｄ変換回路２２２からの出力（すなわち、入力画像データＶＩＮ）と同期させてフレームメモリ２２３０に出力する構成となっている点で、図１〜図３に示される第１の実施形態に係る電子内視鏡装置１と異なる。以下、第１の実施形態と異なる点について詳述する。
【００５９】
速度センサ１２５０は、速度を検出するためのセンサであり、例えば、重力センサや加速度センサで構成される。速度センサ１２５０は、撮像素子１２０に近接して配置され、撮像素子１２０の移動速度（すなわち、挿入管先端部１１１）の移動速度を検出し、電子内視鏡用プロセッサ２０００の動き検出回路２５００に出力する。
【００６０】
Ａ／Ｄ変換回路２２２によって変換されたデジタルの画像データは、フレームメモリ２２３０及び動き検出回路２５００に出力される。動き検出回路２５００は、Ａ／Ｄ変換回路２２２から出力される各フレームの画像データを受信した時に速度センサ１２５０の出力から挿入管先端部１１１の移動速度（すなわち、被写体の動き量ＭＤ）を求め、各画像データとその被写体の動き量ＭＤとを同期させてフレームメモリ２２３０に出力する。フレームメモリ２２３０は、複数フレームの画像データと動き検出回路２５００から出力される被写体の動き量ＭＤとを関連付けて保存可能なメモリで構成され（後述）、タイミング発生器２２５の制御に従って画像データ及び被写体の動き量ＭＤを保存すると共に、保存されている画像データをビデオプロセス回路２２４に出力する。また、フレームメモリ２２３０に保存されている被写体の動き量ＭＤは、タイミング発生器２２５の制御に従って画像データと同期してタイミング発生器２２５に出力される。ビデオプロセス回路２２４は、第１の実施形態と同様、フレームメモリ２２３０から出力される画像データを所定の形式のビデオ信号（例えばＮＴＳＣ信号）に変換し、電子内視鏡用プロセッサ２００に接続されるモニタ３００に出力する。
【００６１】
図７は、本実施形態の電子内視鏡用プロセッサ１０に内蔵されているフレームメモリ２２３０の構成を示すブロック図である。
【００６２】
図７に示されるように、フレームメモリ２２３０は、第１メモリ２２３０ａ、第２メモリ２２３０ｂ及びスイッチ回路２２３０ｃを備えている。第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂは、例えば、ＤＲＡＭによって構成されるリング型メモリであり、Ａ／Ｄ変換回路２２２から出力されるデジタルの画像データが入力画像データＶＩＮとして逐次入力され、所定のアドレスにフレーム１、フレーム２・・・のように順に記憶される。また、第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂには、動き検出回路２５００から出力される被写体の動き量ＭＤが入力画像データＶＩＮと同期して入力され、各入力画像データＶＩＮの動き量ＭＤが各入力画像データＶＩＮと関連付けられて所定のアドレスにＭＤ１（フレーム１の動き量ＭＤ）、ＭＤ２（フレーム２の動き量ＭＤ）・・・のように順に記憶されるよう構成されている。本実施形態の第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂは、それぞれ２４０フレーム分の画像データ及び動き量ＭＤが記憶できる構成となっている。第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂは、第１の実施形態と同様、それぞれタイミング発生器２２５と接続されており、第１メモリ２２３０ａには書込みアドレスＷＡ及び第１メモリ読出しアドレスＲＡ１が入力され、第２メモリ２２３０ｂには書込みアドレスＷＡ及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２が入力される。
【００６３】
書込みアドレスＷＡは、入力画像データＶＩＮとその動き量ＭＤとを記憶する第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂ上の番地（アドレス）を表すデータであり、第１の実施形態と同様、第１メモリ２２３０ａと第２メモリ２２３０ｂに共通の書込みアドレスＷＡが入力される。第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂのそれぞれは、タイミング発生器２２５によって書込み可能（読み出し禁止）とされている状態の時に、入力画像データＶＩＮとその動き量ＭＤとを書込みアドレスＷＡで示される番地に記憶する。また、第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂに記憶された入力画像データＶＩＮ及びその動き量ＭＤは、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２を指定することによって、読み出すことが可能である。第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂは、タイミング発生器２２５によって読み出し禁止（書込み可能）とされていない状態の時に、第１メモリ読出しアドレスＲＡ１及び第２メモリ読出しアドレスＲＡ２で示される番地に記憶されている入力画像データＶＩＮ及びその動き量ＭＤを読み出し、それぞれ第１メモリ出力ＭＯ１及び第２メモリ出力ＭＯ２として出力する。
【００６４】
スイッチ回路２２３０ｃは、入力される信号をスイッチするための回路で、例えばマルチプレクサによって構成される。スイッチ回路２２３０ｃには、第１メモリ出力ＭＯ１、第２メモリ出力ＭＯ２及びスルー画像信号ＴＳ（すなわち、入力画像データＶＩＮ）が入力される。そして、タイミング発生器２２５の制御によって、第１メモリ出力ＭＯ１の画像データ、第２メモリ出力ＭＯ２の画像データ又はスルー画像信号ＴＳのいずれかが選択されて出力画像データＶＯＵＴとしてビデオプロセス回路２２４に出力され、動き量ＭＤがタイミング発生器２２５に出力される。すなわち、スイッチ回路２２３０ｃは、第１メモリ出力ＭＯ１と第２メモリ出力ＭＯ２に含まれる画像データと動き量ＭＤと分離する機能を有しており、画像データは出力画像データＶＯＵＴとして出力され、動き量ＭＤは、タイミング発生器２２５に出力される。
【００６５】
このように、本実施形態においては、第１の実施形態のヒストグラム値ＨＶに代えて、挿入管先端部１１１に配置された速度センサ１２５０を用いて被写体の移動量（すなわち、出力画像データＶＯＵＴの変化量）を求める構成となっている。従って、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した画像記憶再生処理と同様の処理を行うことによって、同一の作用効果を得ることができる。なお、本実施形態においては、第１メモリ２２３０ａ及び第２メモリ２２３０ｂに画像データを記憶する際に動き量ＭＤを関連付けて保存するため、動き量ＭＤを得るために各画像データを用いて演算処理を行う必要がない。従って、第１の実施形態と比較して、動き検出回路２５００の回路規模を小さくすることが可能である。また、動き量ＭＤは、挿入管先端部１１１に配置した速度センサ１２５０によって検出されるため、電子内視鏡の先端部の移動量（被写体の移動量）を正確に検出することが可能となる。
【００６６】
なお、本実施形態においては、速度センサ１２５０が挿入管先端部１１１の撮像素子１２０の周辺部に配置されると説明したが、この構成に限定されるものではない。挿入管先端部１１１により近い位置が望ましく、例えば、挿入管先端部１１１の表面に配置されてもよい。
【００６７】
また、本発明の第１及び第２の実施形態においては、画像記録再生動作の第１〜第３のモードの切換えは、電子内視鏡１００のスコープボタン１４０の操作に基づいて行われる構成としたが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、第１〜第３のモードの切換えは電子内視鏡用プロセッサ２００又は２０００のスイッチ２４０の操作に基づいて行われる構成としてもよい。また同様に、フリーズボタン２４０ａ及び速度設定ボタン２４０ｂは、電子内視鏡用プロセッサ２００又は２０００のスイッチ２４０に限定されるものではなく、電子内視鏡１００に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１、１０    電子内視鏡装置
１００    電子内視鏡
１１０    挿入管
１１１    挿入管先端部
１２０    撮像素子
１２１    対物レンズ
１２３    信号ケーブル
１３０    ライトガイド
１３１    先端部
１３２    基端部
１４０    スコープボタン
１５０    コネクタ部
２００、２０００    電子内視鏡用プロセッサ
２１０    ＣＰＵ
２２１    ＣＣＤプロセス回路
２２２    Ａ／Ｄ変換回路
２２３、２２３０    フレームメモリ
２２３ａ、２２３０ａ  第１メモリ
２２３ｂ、２２３０ｂ  第２メモリ
２２３ｃ、２２３０ｃ  スイッチ回路
２２４    ビデオプロセス回路
２２５    タイミング発生器
２３０    照明装置
２３１    ランプ
２３２    絞り
２３３    集光レンズ
２４０    スイッチ
２４０ａ  フリーズボタン
２４０ｂ  速度設定ボタン
２５０、２５００  動き検出回路
３００    モニタ
１２５０  速度センサ
ＶＩＮ    入力画像データ
ＴＳ      スルー信号
ＷＡ      書込みアドレス
ＲＡ１    第１メモリ読出しアドレス
ＭＯ１    第１メモリ出力
ＲＡ２    第２メモリ読出しアドレス
ＭＯ２    第２メモリ出力
ＶＯＵＴ  出力画像データ
ＳＢ      スコープボタン入力信号
ＦＢ      フリーズボタン入力信号
ＨＶ      ヒストグラム値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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